7
yang mana ketika ada suatu rangkaian tertutup yang di dalamnya mengalir arus AC menghasilkan medan elektromagnetik yang berubah-ubah. Seperti yang terjadi
transformator, medan elektromagnetik pada kumparan primer yang berubah-ubah tersebut mempengaruhi kumparan sekunder dan pada kumparan sekunder timbul
gerak gaya listrik GGL induksi dan mengalir arus AC jika kumparan sekunder merupakan rangkaian tertutup. Besarnya arus pada kumparan sekunder I
2
ditentukan dari besarnya arus pada kumparan primer I
1
dan perbandingan lilitan antara kumparan primer dan skunder N
1
N
2
. Seperti pada Gambar 2.1, ketika kumparan sekunder kita ganti dengan 1 kawat N
2
=1 dan dijadikan rangkaian tertutup, maka kita akan mendapatkan nilai perbandingan lilitan yang besar dari
kumparan primer dan sekunder dan akan menimbulkan arus sekunder I
2
yang besar. Hal ini juga akan diikuti oleh kenaikan panas yang cukup besar karena
adanya kenaikan beban tersebut Zhulkarnaen, 2013:1.
Gambar 2.1.Cara kerja tranformator dengan kumparan sekunder diganti satu kawat. Zhulkarnaen, 2013:1.
2.2.2 Prinsip kerja arus yang ada pada dapur busur listrik
Busur listrik digunakan untuk proses peleburan. Ada dua macam arus yang digunakan dalam proses peleburan dengan busur listrik, yaitu arus searah direct
current dan arus bolak balik alternating current. Daya yang biasa digunakan dalam proses peleburan adalah arus bolak balik dengan 3 fase menggunakan
elektroda graphite. Pada busur listrik, arus bolak balik akan melewati suatu elektroda turun ke bahan logam melalui suatu busur listrik, kemudian arus tersebut
dari logam mengalir keatas melalui busur listrik menuju electroda lainnya. Dalam listrik arus searah, arus listrik melewati satu elektroda turun ke bahan yang akan di
8
lebur melalui busur listrik, yang kemudian mengalir menuju elektroda pasangannya yang berada dibawah dapur. Dapur listrik mempunyai keterbatasan
salah satunya adalah dalam satu dapur listrik tidak dapat melayani secara kontinyu dan berurutan satu mesin cetak kontinyu.
Gambar 2.2 Skema penampaang dapur busur listrik arus bolak balik Diakses dari http:www.rafdisatu.com
Prinsip timbulnya panas pada busur api adalah timbul akibat adanya tahanan saat arus listrik mengalir. Dalam hal ini, logam yang dimuat dalam tanur
yang akan memberikan tahanan terhadap arus listrik. Panas dihasilkan oleh loncatan electron busur api dengan aliran listrik dengan adanya aliran listrik ini
maka, akan menimbulkan aliran dalam cairan yang akan menyebabkan terjadinya gerak cairan, sehingga homogenesasi cairan dapat terjadi.
Gambar 2.3 skema pengendali sebuah busur listrik di industriwww.mmindustri.co.id.
9
2.2.3 Komponen yang digunakan pada dapur busur listrik
Busur listrik yang beredar dipasaran saat ini adalah dapur busur listrik skala industri, berikut beberapa contoh dapur busur listrik yang ada saat ini:
1. Transformator
Trafo merupakan suatu alat listrik yang berfungsi untuk menaikan atau menurunkan tegangan bolak balik melalui suatu gandengan dan
berdasarkan prinsip-prinsip induksi elektromagnetik. Dalam suatu pembangkit khususnya pada peleburan logam perlu adanya transformator
tersebut guna untuk mengatur energi yang diperlukan untuk suatu peleburan tersebut.
Gambar 2.4 Transformer Diakses dari http:www.testtransformer.com 2.
Controlled reactor Controlled reactor merupakan rangkaian switching daya tinggi yang
digunakan untuk pengontrol statik dan dipakai pada flexible AC transmission. Komponen ini terdiri dari reactor yang dipasang seri dengan dua buah thyristor
yang dipasang pararel. Dua buah thryistor yang dipasang pararel berlawanan dinyatakan secara simetris atau bergantian. Mereka mengatur waktu dimana
reaktornya harus konduksi dan mengatur komponen fundamental dari arus jalali 1995.
Siagian 2009, controlled reactor mempunyai kemampuan untuk memastikan pengontrolan tegangan dan daya secara cepat dan kontinyu.
Pengontrolan terhadap daya dan tegangan akan meningkatkan peforma sistem sekaligus juga sebagai pengontrol tegangan lebih transien pada frekuensi daya
mencegah tegangan jatuh, meningkatkan stabilitas transien dan menurunkan osilasi
10
system. Pada sebuah reaktor disebuah industri digunakan untuk menyetimbangkan sistem 3 fasa.
Gambar 2.5 Reaktor tipe siemens Diakses dari http:www.energy.siemens.com 3.
Tungku dapur busur listrik Beberapa tungku peleburam aluminium yang telah dikembangkan di
antaranya tungku berbahan bakar gas yang dilaporkan oleh Sundari 2011. Tungku atau dapur yang dirancang adalah dapur crucible berbahan bakar gas LPG
berbentuk silinder dengan diameter 220 mm dan tinggi 300 mm dengan kapasitas 30 kg. Dari hasil uji coba yang dilakukan diketahui bahwa untuk melebur
aluminium scrap seberat 30 kg diperlukan waktu 1 jam 37 menit dan bahan bakar yang digunakan adalah 3,60 kg.
Magga 2010 mengembangkan analisis perancangan tungku peleburan logam non-ferro jenis portable berbahan bakar arang
sebagai sarana
pembelajaran. Tungku peleburan yang direncanakan berbentuk kotak dengan diameter dalam berbentuk selinder dan cawang pelebur berbentuk selinder,
dimensi tungku adalah 50 cm x 50 cm, diameter dalam selinder 30 cm. Dari hasil analisis yang telah dilakukan diketahui bahwa besarnya kalor yang digunakan
untuk melebur 5 kg aluminium diperlukan kalor sebesar 3,030,600 J. Volume dari cawan pelebur yang diperlukan adalah 1,5 liter.
Ashgi 2009 juga telah melakukan rancang bangun tungku peleburan aluminium berbahan bakar minyak dengan sistem aliran udara paksa. Dapur
peleburan yang dirancang dibuat dari tatanan bata tahan api yang dilekatkan dengan campuran semen dan pasir tahan api. Dapur lebur mempunyai tinggi 62
cm, diameter luar 57 cm dan, diameter dalam 31 cm. Dari hasil pengujiannya
